研究人员已知衰老和神经退化会破坏细胞功能蛋白质的生成过程（称为蛋白质稳态），尤其在脑细胞中容易引发蛋白质聚集，与神经退行性疾病相关。斯坦福大学在《科学》杂志7月30日发表的研究中，发现了导致衰老大脑蛋白质稳态下降的级联事件。
这项基于淡色鰕虎鱼的研究发现，为开发对抗神经退行性疾病和认知衰退的疗法奠定了基础。论文作者Judith Frydman教授指出："我们虽知衰老会导致诸多功能异常，但尚未理解衰老的分子本质。我们的研究首次为衰老过程中蛋白质聚集增加提供了机制性解释。"
定位问题根源
淡色鰕虎鱼作为适应非洲稀树草原短暂水塘的彩色鱼类，是研究加速衰老的理想模型。其寿命仅数月，较小鼠等长寿动物更易观察衰老过程。研究团队通过比较年轻、成年和老年鱼的脑部蛋白质稳态，检测了氨基酸浓度、转运RNA、信使RNA（mRNA）、蛋白质等参与蛋白质生成的要素。
蛋白质稳态通过平衡蛋白质合成与降解来防止蛋白质错误折叠形成的有害聚集。这种稳态失调是衰老标志之一，与阿尔茨海默病等神经退行性疾病密切相关。Frydman实验室此前通过酵母和线虫模型研究衰老对蛋白质稳态的影响，此次研究证实简单生物的衰老机制同样适用于脊椎动物。
研究团队最终将问题锁定在蛋白质合成的翻译延长阶段。当核糖体沿mRNA移动并逐个添加氨基酸时，在衰老鱼脑中出现核糖体碰撞和停滞现象，导致蛋白质产量下降和聚集。共同第一作者Jae Ho Lee指出："核糖体运动速度的变化显著影响蛋白质稳态，凸显不同mRNA'受调控'翻译延长速度在衰老中的重要性。"
该发现解释了生物界普遍存在的"蛋白-转录组解耦"现象：老年个体的mRNA水平变化不再与蛋白水平变化相关。研究显示，受影响的蛋白质多参与基因组维护和完整性，合理解释了这些过程在衰老中的衰退。
未来研究方向
研究人员下一步将探索核糖体功能障碍如何导致神经退行性疾病，以及通过调控翻译效率或核糖体质量控制是否能恢复蛋白质稳态、延缓认知衰退。研究团队同时在探究认知衰退的成因及调控机制如何影响不同物种的寿命。
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